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成实外教育集团高2022级高三4月联考试卷
生物
考试时间：75分钟 满分：100分
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1.2024年12月13日，《科学》杂志公布了本年度十大科学突破。其中，科学家Zehr等发现了一种名为贝氏布拉藻的海藻可通过“硝基质体”这种新型细胞器来固定氮气，并认为该细胞器是古海藻吞噬了一种名为UCYN—A的固氮细菌进化而来，颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知。下列叙述正确的是（ ）
A.UCYN—A和酵母菌都属于自养型原核生物
B.该贝氏布拉藻的基因位于细胞核、叶绿体和线粒体中
C.可用放射性同位素15N追踪硝基质体的固氮过程
D.原始贝氏布拉藻与吞入的UCYN—A最初构成互利共生关系
2.胆固醇主要在肝脏中合成，在血液中以脂蛋白的形式存在，主要分为低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL），LDL能将胆固醇由肝脏运输到全身组织细胞，HDL可将血液中多余的胆固醇转运到肝脏处进行分解，最后通过肠道排出。下列有关叙述正确的是（ ）
A.胆固醇是构成细胞膜的主要成分，在人体内参与血液中脂质的运输
B.磷脂是小分子，其水解的终产物为甘油和脂肪酸
C.肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
D.脂质中胆固醇与磷脂的组成元素相同
3.70%囊性纤维化患者的肺部支气管上皮细胞表面转运Cl-的载体蛋白（CFTR蛋白，具有ATP结合位点）的基因中3个碱基对的缺失，导致CFTR蛋白结构和功能异常，患者支气管中黏液变稠，稠厚的黏液不易排出导致支气管黏液增多，使细菌在肺部大量生长繁殖。下列叙述错误的是（ ）
A.CFTR蛋白在转运Cl-时会因磷酸化发生构象的改变
B.推测CFTR蛋白可以将Cl-从上皮细胞外转运到细胞内
C.该病是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
D.该病的变异方式与表观遗传都属于可遗传变异
4.高糖抑制小鼠成骨细胞的糖代谢和线粒体功能，使细胞中乳酸含量高，抑制细胞增殖，引发骨质疏松及骨折愈合缓慢；小鼠成骨细胞中过量表达的KIAA0753蛋白，会促进分泌胰岛素，减轻以上症状。以下推测错误的是（ ）
A.成骨细胞中的KIAA0753能够抑制ATP的合成
B.KIAA0753促进细胞摄取葡萄糖和合成糖原
C.KIAA0753可能会增加线粒体内蛋白表达量
D.高糖条件会抑制细胞对大量元素Ca、P的吸收
5.研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板，通过多轮滚环逆转录产生cDNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链cDNA为模板在DNA聚合酶的作用下合成双链cDNA，然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质，称为防御蛋白，该蛋白可抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。相关叙述错误的是（ ）
A.cDNA双链形成过程需要引物的引导
B.双链cDNA转录产生的mRNA中含有多个终止密码
C.逆转录过程存在的碱基配对方式有A-T、U-A、G-C、C-G
D.克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础
6.为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量，每年在距海岸线0~20km范围内（区域A）喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是（ ）
A.Est基因频率是指在该种蚊子的种群基因库中，Est基因占全部基因数的比例
B.在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
C.随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
D.推测区域A中蚊子的Est基因频率逐年减小，但不一定能形成新物种
7.磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法，研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制，以小鼠为动物模型进行实验：将小鼠随机分为3组，对照组、神经系统钝化模型（HU）组和磁场刺激（CFS）组，每组8只。检测上述3组小鼠的认知功能水平，结果如图1。检测上述3组小鼠海马区神经元的静息电位，结果如图2。相关叙述错误的是（ ）
A.三组小鼠的生理状况应一致，图1中甲组为对照组
B.CFS组应在HU组处理的基础上，对小鼠进行适当的磁场刺激
C.若检测动作电位峰值，3组间无差异，说明HU组的钠离子内流入神经元的数量最多
D.实验结果说明，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元兴奋性下降
8.Graves病是造成甲状腺功能亢进的常见病因之一，Graves病发生的机制如下图所示，物质A表示TSH（促甲状腺激素）。关于该疾病，下列相关叙述错误的是（ ）
A.Graves病发病机理为患者体内产生了促甲状腺激素受体的抗体
B.从免疫学角度来看，Graves病与系统性红斑狼疮都属于自身免疫病
C.Graves病患者产生的抗体与受体C结合能够抑制甲状腺细胞分泌物质B
D.Graves病患者无法通过产生的物质B进行负反馈调节减轻症状
9.基因GH3.17通过促进活性IAA向非活性形式的转化，来维持活性IAA含量动态平衡。为探究油菜素内酯（BL）和IAA之间的关系，科研小组以拟南芥野生型（WT）及两种突变体为材料，进行实验并测定相关指标，如图。下列说法正确的是（ ）
A.0~0.001nmol/L的BL对三组根系的生长均为促进作用
B.BL通过抑制GH3.17基因的表达来降低活性IAA含量
C.BL和IAA可协同促进拟南芥根系的生长
D.GH3.17基因过表达突变体的根细胞对BL的敏感性低于其他两组
10.2024年9月，台风“摩羯”对海南造成重大影响。下列分析正确的是（ ）
A.台风不会引起岛屿上物种组成和优势种发生改变
B.椰子树等棕榈科植物具有较强的抵御台风的能力，这是自然选择的结果
C.台风造成近海渔业养殖基地中罗非鱼大面积死亡，属于密度制约因素
D.热带雨林生态系统在台风中的损失较小，说明该生态系统的恢复力稳定性高
11.2024年11月28日，一条全长3046公里的绿色屏障被填补了最后的缺口，沿着沙漠边缘蜿蜒成链，塔克拉玛干沙漠绿色阻沙防护带工程实现全面锁边“合龙”。此次锁边工程采用了林草带建设、光伏治沙以及工程治沙等多种手段。下列相关叙述错误的是（ ）
A.光伏发电板下种植的沙拐枣、沙棘等构成的群落具有垂直结构
B.主要种植胡杨、红柳等本土植物，遵循了生态工程的协调原理
C.锁边工程说明人类活动可以改变群落演替速度和方向
D.锁边工程有利于增大生态足迹和生态承载力
12.下图表示细菌细胞内甲~丁四种氨基酸相互转化的酶促反应过程，其中甲~丁四种氨基酸均为细菌生长所必需的氨基酸，野生型细菌只要在培养基中添加甲就能生长。现有一突变株必须在含有甲、乙两种氨基酸的培养基中才能生长。下列叙述正确的是（ ）
A.酶1和酶2都可以与甲结合，说明酶不具有专一性
B.在含甲、乙氨基酸的培养基上能生长的就是突变株
C.突变株与野生株所含酶种类的不同是基因选择性表达的结果
D.该突变株细菌细胞内缺乏酶1，野生型细菌胞内可以不都含有图示所有的酶
13.基因工程为器官移植提供了新的思路，如果能在猪的基因组中导人某种调节基因，抑制其抗原决定基因的表达，就可以结合克隆技术培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。下列关于转基因克隆猪器官的叙述，错误的是（ ）
A.该操作的核心步骤是基因表达载体的构建，需用到限制酶、DNA连接酶
B.核移植后，可用Ca2+载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C.胚胎移植时，需给代孕母猪注射免疫抑制剂，避免其对植入胚胎发生免疫排斥
D.选用猪做克隆器官供体是因为其内脏构造、大小与血管分布和人的类似
14.免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将抗体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA标记的抗体2，进行PCR扩增，最后进行电泳检测，相关叙述错误的是（ ）
A.图示抗原检测过程发生两次抗原与抗体的结合
B.图中标记抗体2的DNA一般是牛细胞中的DNA片段
C.图示过程中三次冲洗的目的均不同
D.免疫PCR技术间接放大了微量抗生素，以达到可检测水平
15.单亲二体（UPD）是指一对同源染色体均来自父方或母方的现象。纯合型单亲二体（UPiD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列相同；杂合型单亲二体（UPhD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列不同。某家庭中，母亲减数分裂产生性染色体为XX的卵细胞，受精后第一次卵裂时，受精卵发生了“三体自救”（多余的一条染色体随机降解消失，染色体数目恢复正常），出生了一个不含父方性染色体的UPD女儿。下列说法不正确的是（ ）
A.发育成UPD女儿的受精卵的性染色体组成为XXX
B.若女儿为UpiD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常
C.若女儿为UPhD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅰ异常
D.女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD
二、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.（10分）小麦是我国最主要的粮食作物之一，其产量直接关系到国家粮食安全。
材料一：小麦的光反应过程包括多个反应，其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体（称为光系统Ⅰ和光系统Ⅱ）中的电子被光激发的反应，如图所示。
（1）据图可知，光系统Ⅱ中，光使叶绿素中的一个电子由低能状态激发到高能状态，
这个高能电子随后丢失能量而进入光系统I，光系统Ⅱ中丢失的电子由_____________中的电子补充；光系统Ⅰ中也有高能电子，其作用是形成_______________。
材料二：当光照过强，小麦吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，气孔关闭，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和光系统II中的D1蛋白，从而损伤光合结构。
（2）强光条件下，叶肉细胞O2浓度过高，分析可能的原因________________________。
（3）研究发现，Ca2+能够缓解因强光引起的D1蛋白含量下降。请以小麦为实验材料设计实验验证该结论，请写出实验思路和预期结果。
17.（9分）人体水盐代谢平衡是内环境稳态的重要方面。研究人员为了探究运动中机体维持水盐平衡的机制，让若干生理状况相似的人以10km/h的速度跑步1h，采集其运动前、中和后的血液与尿液样本，测定相关指标。记录如下表格。
指标状态 血浆 尿液
渗透压 （mOsm/L） Na+浓度 （mmol/L） K+浓度 （mmol/L） 渗透压 （mOsm/L） Na+浓度 （mmol/L） K+浓度 （mmol/L）
运动前 289.1 139.0 4.3 911.2 242.4 40.4
运动中 291.0 141.0 4.4 915.4 206.3 71.1
运动后 289.2 139.1 4.1 1005.1 228.1 72.3
（1）结果分析：与运动前相比，运动中尿液Na+和K+浓度发生变化，说明在运动时血浆中_____________（由_______________分泌）的浓度增加。
（2）进一步分析发现，运动导致人尿量减少，分析其原因：_______________。
（3）综上，人体水和无机盐的平衡，是在神经调节和激素调节的共同作用下，通过调节尿量和_________实现的。
（4）排泄是机体将分解代谢的终末产物排出体外的过程，排尿是一种重要的排泄途径，不同生物排出含氮废物类型有差异。多数水生动物能以氨的形式排泄含氮废物，原因是氨在水中的溶解度高；尿酸是一种低毒性且不易溶于水的含氮废物形式，蜥蜴等爬行类及鸟类都以尿酸的形式排泄含氮废物，从适应的角度解释这一现象_______________。人虽然以尿素为主要排氮方式，但也能产生少量_______________，当它在关节沉积时，就会引发痛风。
18.（11分）加拿大一枝黄花（SC）根状茎发达，传播速度快，与周围植物争夺阳光，对生物多样性造成严重威胁。为分析SC入侵对其他生物的影响，研究者在SC入侵地以其入侵不同阶段的植物群落为研究对象，对本土植物物种常见优势种的生态位变化进行了定量分析，如表所示。请回答下列问题：
不同入侵梯度样地中常见本土植物的生态位宽度
本土植物物种 SC入侵梯度（株数/m2）
0 5~7 11~13 >18
①野老鹳草 0.6753 0.4864 0.3955 0.1991
②禺毛茛 0.2000 0.3827 0.3997 0.4894
③天胡荽 0.2982 0.3476 0.3816 0.4503
④白茅 0.7695 0.5438 0.4660 0.3839
（1）要研究某物种在群落中植物的生态位，通常要研究其所处的空间位置、占用资源的情况以及____________等。
（2）由表中数据可得，随SC入侵梯度逐渐增加，____________（填表中序号）的生态位宽度明显减少，是因为_________________________________________________________。
（3）为进一步研究SC对不同氮含量的土壤环境的适应性，科研人员用不同氮含量（用铵态氮处理，单位：mmol/L）的土壤环境种植后，对SC地下部分和地上部分生物量的影响，结果如图（对照组用10mmol/L铵态氮处理）所示。
实验结果表明，无论是高氮环境还是低氮环境，SC都能成功入侵的机制是____________，从而提高自身的环境适应能力。
（4）SC入侵农田导致减产，为清除SC，有专家建议现有的SC应在开花前收割，然后用做牛羊的饲料；另有专家建议采用复种（即在同一耕地上一年种收一茬以上作物）的方法进行防治。依据生态学原理分析：前者实现了______；后者降低了SC的______。
19.（12分）成人的血红蛋白由两个α珠蛋白链和两个β珠蛋白链组成的四聚体（α2β2）。控制a、β珠蛋白合成的基因A、B在染色体上的相对位置关系如图1所示，两个A基因表达α珠蛋白链的结构和量均相同。因这些基因缺陷导致珠蛋白链合成异常所引起的贫血称为地中海贫血，简称地贫。根据缺陷基因类型不同，地贫可分为α型、β型和αβ复合型。请回答下列问题：
（1）B基因内部有多个突变位点，若某一位点发生了一个碱基对的替换，与正常β珠蛋白相比，该突变基因表达产物的氨基酸数量可能会______。
①增加 ②不变 ③减少
（2）一般情况下，α地贫的严重程度与缺失A基因个数相关，下表显示了A基因缺少的个数与α地贫表型之间的关系，表中A0表示A基因片段缺失，A+表示A基因正常，“/”同侧的基因位于同一条染色体，不考虑基因突变和染色体变异。
家庭成员 表型 基因型
父亲 轻度贫血（标准型） A+A+/A0A0
女儿 中度贫血（致残） A+A0/A0A0
儿子1 轻度贫血（标准型） A+A+/A0A0
儿子2 静止型（无贫血症状） A+A+/A+A0
注：重症（早期死亡），其基因型为A0A0/A0A0。
①表中父亲体内一个次级精母细胞中，含正常A基因的数量可能是______。
②根据表中父亲和子女的表型，判断母亲的基因型为____________。女儿与基因型为A0A+/A+A+的男性婚配，后代出现轻度贫血（标准型）的概率______。
（3）研究发现，胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和γ珠蛋白组成，而控制γ珠蛋白组成的D基因同样也位于11号染色体，人出生后，D基因的表达由开启变为关闭状态，而B基因开始表达，其调控机制如图3所示，研究人员发现某一β地贫患者甲的症状明显比其他患者轻，并对此开展研究，其结果如图4。
结合图3、4分析，患者甲应比正常人D基因甲基化水平______（填“高”或“低”或“基本一致”），依据是____________。根据以上信息推测，患者甲β地贫症状较轻的原因____________。
20.（13分）大豆中转录调控因子Y蛋白可以和某些基因启动子序列结合，促进其表达以增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y基因并将其下游终止密码子对应序列删除，然后与载体上绿色荧光蛋白基因（GFP）进行拼接获得融合基因。成功表达的Y-GFP融合蛋白可用于Y蛋白调控机理的研究。
（1）Y基因的获取与扩增：
①与大豆中的基因相比，通过逆转录得到的Y基因，不含______等组件
②图甲所示Y基因序列为转录的______（填“模板链”或“非模板链”）。为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP融合蛋白，对Y基因进行PCR扩增，需要设计一对引物，上游引物设计时，需考虑添加限制酶识别序列，已知EcoRI识别序列为5'-GAATTC-3'，BamHI识别序列为5'-GGATCC-3'，这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。Y基因上游扩增引物序列应为5'-______3'（包括添加的限制酶识别序列，共写12个碱基）。
（2）将初步构建的Y-GFP基因表达载体转入大豆细胞后培养，培养基中加入______筛选得到的两个不同细胞系，对其产生的总蛋白进行抗体检测，电泳结果如图乙所示。其中细胞系______能成功表达出Y-GFP融合蛋白。
（3）荧光标记的DNA与蛋白质结合后分子量增大，电泳后通过荧光检测可在相应位置显示出阻滞条带。为探究Y蛋白能否与S基因（大豆类固醇化合物合成的关键基因）启动子序列结合，用S基因启动子序列制作的探针进行电泳，与加入GFP蛋白的对照组相比，加入Y-GFP蛋白的实验组电泳结果出现图丙中______（填“a”“b”或“c”）条带。说明Y蛋白能与S基因启动子序列结合，
（4）过表达Y基因或施加外源大豆类固醇化合物均可显著增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。综上所述，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是______。
成实外教育集团高2022级高三4月联考
生物答案
一、选择题答案
DCBAB CACCB DDCBA
二、非选择题答案以及评分细则
16.（10分）
（1）H2O（1分） NADPH（1分）
（2）光照增强，水的光解产生更多的O2，气孔关闭，叶肉细胞释放的O2量减少（2分）（答到其中一点得1分）
（3）将生长状况相同的小麦均分成三组，分别在过强光照（甲组）、强光照加Ca2+处理（乙组）和适宜光照（丙组）三种条件下培养，其他条件相同且适宜，培养一段时间后，检测各组D1蛋白含量。若实验结果为D1蛋白含量：丙组>乙组>甲组即可证明。（6分）
（“过强光照、强光照加Ca2+处理和适宜光照三组小麦进行实验”答到其中一点得1分，“检测D1蛋白含量”得1分。若只有两组实验，两组实验结果描述正确得1分；三组实验结果写对得2分）
17.（9分）
（1）醛固酮（1分） 肾上腺皮质（1分）
（2）运动过程中排汗增加，导致血浆渗透压升高，下丘脑分泌的抗利尿激素增加，促进肾小管集合管对水重吸收，导致尿量减少。（3分）（答到“排汗增加，导致血浆渗透压升高”得1分：“抗利尿激素增加”得1分；“促进肾小管集合管对水重吸收”得1分。）
（3）尿的成分（1分）（答到“无机盐的浓度”或“Na+或者K+的浓度”都可以得分）
（4）减少水分损失，更好适应陆地环境（2分） 尿酸（1分）
18.（11分）
（1）与其他物种的关系（种间关系）（1分）
（2）①④（答到其中一点得1分）（2分）
SC与①④生态位重叠度大，种间竞争激烈（答到其中一点得1分）（2分）
（3）在低氮环境中，促进地下部分生长扩大吸收氮的面积，在高氮环境中，促进地上部分生长来增加光合面积（答到“在低氮环境中，促进地下部分生长”即可得1分；“在高氮环境中，促进地上部分生长”即可得1分）（2分）
（4）实现物质循环利用，能量多级利用（2分）（答到其中一点得1分）
环境容纳量（K值）（2分）
19.（12分）
（1）①②③（2分）（未答全扣1分）
（2）①0或4（2分）（未答全扣1分，若答成“0或2”，或“0、2或4”得1分。）
②A+A0/A0A0 A+A0/A+A+（答到其中一种情况得1分）（2分） 1/2（2分）
（3）低（1分） 患者甲D基因mRNA的表达量高于正常人（1分） 患者甲的D基因甲基化水平较低，比普通β地贫患者表达出较多的γ珠蛋白，能与α珠蛋白构成血红蛋白，贫血症状较轻。（2分）（答到“患者甲比普通 地贫患者表达出较多的γ珠蛋白，能与β珠蛋白构成血红蛋白”即得2分）
20.（13分）
（1）启动子、终止子、内含子（2分）（答到其中一个，得1分；答到“启动子和终止子”即可得2分。）
非模板链（2分） 5'-GAATTCATGCTG-3'（2分）
（2）潮霉素（Hyg）（1分） 2（2分） （3）a（2分）
（4）Y蛋白通过与S基因启动子序列结合促进S基因表达，促进固醇类化合物生成，增强植物的抗性（2分）（答到“Y蛋白通过与S基因启动子序列结合促进S基因表达”得1分；答到“Y蛋白过表达，促进固醇类化合物生成”得1分。）

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